JP2011241365A - Ink composition for inkjet recording - Google Patents
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- Ink Jet (AREA)
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Abstract
Description
本発明はインクジェット記録に用いるインク組成物に関する。 The present invention relates to an ink composition used for ink jet recording.
本発明は特にインクジェット方式による高速のデジタル印刷に適した、高濃度で解像度の高い画像を提供するインク組成物に関する。 The present invention relates to an ink composition that provides a high-density and high-resolution image that is particularly suitable for high-speed digital printing by an inkjet method.
インクジェット記録技術は、オフィス或いはホーム用のデスクトッププリンターのみならず、大版広告媒体への印刷やチラシ、請求書ラベル、カードなどの商業印刷。更には、液晶ディスプレイ用のカラーフィルター、液晶の配向膜、有機ELディスプレイ太陽電池などの産業用エレクトロニクスへの分野への応用範囲が広がっている。
インクジェット記録で使用されるインクはその応用分野によって水性のインク、油性のインク、有機溶剤タイプのインク、或いはUV硬化型インクなどが知られている。
本発明のインクジェット記録用インク組成物は特に紙への商業印刷に適するものである。Inkjet recording technology includes not only desktop printers for offices and homes, but also commercial printing such as printing on large edition advertising media, flyers, invoice labels, and cards. Furthermore, the range of application to fields of industrial electronics such as color filters for liquid crystal displays, liquid crystal alignment films, and organic EL display solar cells is expanding.
As inks used in ink jet recording, water-based inks, oil-based inks, organic solvent-type inks, UV curable inks, and the like are known depending on the application field.
The ink composition for inkjet recording of the present invention is particularly suitable for commercial printing on paper.
商業印刷に適したインクとしては、競合技術である電子写真技術による印刷物に劣らぬ高画質と耐久性が要求される。そのためにインクが特別な工夫をこらしたものが知られている。 An ink suitable for commercial printing is required to have high image quality and durability comparable to a printed material by electrophotographic technology, which is a competitive technology. For this purpose, inks that are specially devised are known.
例えば、特許文献1は融点が90℃以下の化合物に着色剤と可塑剤をこんどうしてなる固体インクを使う方法が開示されている。
このインクは常温で固体のため、電子写真技術のトナー画像と同等な高解像度で、水ににじむことのない画像が得られる。一方でインクを加熱して液化した状態でインクジェットヘッドのノズルからインクを吐出させなければならない。そのためプリンターのスイッチをオンの状態にしてもインクが加熱されて液化するまで待たないと印刷をスタートすることが出来ないという欠点がある。For example, Patent Document 1 discloses a method of using a solid ink obtained by mixing a colorant and a plasticizer with a compound having a melting point of 90 ° C. or less.
Since this ink is solid at room temperature, an image that does not bleed into water can be obtained with a high resolution equivalent to that of a toner image of electrophotographic technology. On the other hand, the ink must be ejected from the nozzles of the inkjet head while the ink is heated and liquefied. Therefore, even if the printer is turned on, there is a drawback that printing cannot be started unless the ink is heated and liquefied.
特許文献2には、ポリアリルアミンを含有する色の無いインクとアニオン系の染料インクと紙の上で反応させる方法が開示されている。
カチオン系ポリマーとアニオン系染料が紙の上で化学反応を起こして、水に不溶のキレート化合物を生成させることにより、耐水性がよく、にじみの少ない画像が得られる。この方法の欠点はYMCBのカラーインク用プリントヘッドのほかにカチオンポリマー用のプリントヘッドが必要となり、その分コストアップとなる。更にインクの水分が通常の2倍となるので、紙のコックリング等が起き易いという欠点を有する。Patent Document 2 discloses a method in which a colorless ink containing polyallylamine and an anionic dye ink are reacted on paper.
A cationic polymer and an anionic dye cause a chemical reaction on paper to form a chelate compound that is insoluble in water, whereby an image with good water resistance and less blur is obtained. The disadvantage of this method is that, in addition to the YMCB color ink printhead, a cationic polymer printhead is required, which increases the cost. Furthermore, since the water content of the ink is twice that of normal, there is a drawback that paper cockling is likely to occur.
特許文献3には画像を形成する紙の表面に、インク中の染料または顔料から成る着色剤の分散性または溶解性を低下せしめる化合物を前処理液として、あらかじめ付与した後、インクを吐出して記録する方法が開示されている。この方法によれば特許文献2に示した例と同様に耐水性が良く、にじみの少ない画像が得られる反面、紙などの被記録材の表面にあらかじめ前処理液を塗布する工程が必要で煩雑と成る。特許文献2及び3に示した例はいずれもインク乾燥のため熱風等を付与する装置を必要とする場合が多い。 In Patent Document 3, a compound that lowers the dispersibility or solubility of a colorant composed of a dye or pigment in ink is applied as a pretreatment liquid to the surface of paper on which an image is formed, and then the ink is ejected. A method of recording is disclosed. According to this method, as in the example shown in Patent Document 2, an image having good water resistance and less blurring can be obtained, but a process for applying a pretreatment liquid to the surface of a recording material such as paper is necessary and complicated. It becomes. The examples shown in Patent Documents 2 and 3 often require a device for applying hot air or the like for ink drying.
特許文献4は顔料、顔料分散材および溶剤を主要構成成分とする非水系インクが開示されている。このインクはほぼ完璧な耐水性を有する反面、紙への被記録材によく浸透し、通常のコピー用紙等へ印刷すると裏抜けを起こし、表面の画像濃度が低いという欠点がある。そのため裏抜けを起こしにくい。特別に設計された被記録材を必要としている。
特許文献1,2,3,4をはじめとする従来のインクジェットインク及びその記録方法いずれも一長一短があり、オフセット印刷用紙、コピー用紙など市場で広く使用されている被記録材すなわち広範な紙の種類に対して、高い画像の濃度でにじみが無く、完全な耐水性および耐摩擦製(マーカー等でなぞっても色のにじみの無い性質)を有するインクは知られていない。
最近、インクジェットによるデジタル印刷への要求が高まっており、すでに数機種の高速印刷装置が実用化されている。請求書の印刷などの場合、あらかじめ請求項目などはオフセット印刷で印刷されており、数字の部分だけがインクジェットで印刷されることが多い。ここで使われる紙は従来のオフセット印刷用紙であるのでインクジェットに水系インクを使用すると高速で定着させることが出来ない。このため、多くの場合、熱風の乾燥或いは加熱された定着ローラーの使用が必須となり、装置の大型化及びエネルギー消費の非効率化をまねく欠点がある。Conventional ink-jet inks including Patent Documents 1, 2, 3, and 4 and their recording methods have advantages and disadvantages, and are widely used on the market such as offset printing paper and copy paper, that is, a wide variety of paper types. On the other hand, there is no known ink having no blur at a high image density and having a complete water resistance and friction resistance (a property that does not cause color blur even when traced with a marker or the like).
Recently, there has been an increasing demand for digital printing by ink jet, and several types of high-speed printing apparatuses have already been put into practical use. In the case of invoice printing or the like, the invoice items and the like are printed in advance by offset printing, and only the numeric part is often printed by inkjet. Since the paper used here is a conventional offset printing paper, if water-based ink is used for inkjet, it cannot be fixed at high speed. For this reason, in many cases, it is indispensable to use hot air drying or a heated fixing roller, and there are disadvantages that lead to an increase in size of the apparatus and inefficiency in energy consumption.
インクジェットによるデジタル印刷に適したインクを提供する本発明は市場で使用されているオフセット印刷、電子写真印刷、あるいはインクジェット印刷用紙に対して、特に熱源を用いる定着方式を使用せず、常温で高速にインクを定着することが出来、高画質で耐水性、耐摩擦性の良い画像を提供することを目的とする。 The present invention for providing ink suitable for digital printing by ink-jet printing is not particularly necessary for offset printing, electrophotographic printing, or ink-jet printing paper used in the market at high speed at room temperature without using a fixing method using a heat source. An object of the present invention is to provide an image capable of fixing ink and having high image quality, water resistance and friction resistance.
本発明によれば、常温で固体の溶媒を主溶媒とし、この溶媒に可溶な染料を着色剤に、必要によりこの溶媒に可溶なポリマーをバインダーとするので、インクとしての蒸発成分が少なく、定着が容易となる。
常温で固体の溶媒と常温で液体の溶媒を併用することにより、常温で液体でありながら、不揮発成分(固型分)の高いインクを提供する。本発明の第一の必須成分1.3ジオキソラン−2−オン(別名:エチレンカボネート)は常温で固体の溶媒で、無味、無臭。化学的な安定性が高く、毒性の極めて低い化合物として知られており、水、アルコール、ケトン、エステル系の溶剤と自由に溶け合い、各種高分子化合物に対する溶解能が大きい。その融点は36.4℃であり、それ以上の温度で低粘度の液体となる。加熱液化した液体を常温に放置すると液晶化して析出する。
このような特徴はインクジェットインクの性質をしては極めて好ましいものである。1.3ジオキソラン−2−オンの最も好ましい含有量は全体の20−65重量%である。According to the present invention, a solvent that is solid at room temperature is used as a main solvent, a dye soluble in this solvent is used as a colorant, and a polymer soluble in this solvent is used as a binder if necessary. , Fixing becomes easy.
By using a solvent that is solid at room temperature and a solvent that is liquid at room temperature, an ink having a high non-volatile component (solid component) while being liquid at room temperature is provided. The first essential component 1.3 dioxolan-2-one (also known as ethylene carbonate) of the present invention is a solvent that is solid at room temperature, tasteless and odorless. It is known as a compound having high chemical stability and extremely low toxicity, and is freely soluble in water, alcohol, ketone and ester solvents, and has a high solubility in various polymer compounds. Its melting point is 36.4 ° C., and it becomes a low-viscosity liquid at higher temperatures. When the heated liquid is left at room temperature, it becomes liquid crystal and precipitates.
Such a feature is extremely preferable in terms of the properties of the ink-jet ink. The most preferred content of 1.3 dioxolan-2-one is 20-65% by weight of the total.
本発明の第二の必須成分は1.3ジオキソラン−2−オンを加熱して液状にした溶媒に可溶な染料であり、市販のアルコール可溶型染料として知られる染料の多くがこれに該当する。
具体的にはプロジェットブラックALC(Fuji Film Imaging Corants 社製)。オラゾールイエロー4GN、オラゾールブルーGN、オラゾールピンク 5BLG、オラゾールブラック RLI(CIBA 社製)。Bonjet Black0052、Bonjet Black AS−0850、VALIFAST Black1807、VALIFAST Black3804、VALIFAST Black3810、VALIFAST Blue1603、VALIFAST Blue2620、VALIFAST Pink2310N、VALIFAST Yellow1101、VALIFAST Yellow3120、VALIFAST Yellow4120(オリエント化学工業社製)などが挙げられる。
ここに挙げた染料はアルコール可溶型のスピリット染料をして市販されている染料の1例であり、これだけに限定されるものではない。これらの染料の好ましい含有量は全体の1〜5重量%である。The second essential component of the present invention is a dye soluble in a solvent obtained by heating 1.3 dioxolan-2-one, and many of the dyes known as commercially available alcohol-soluble dyes fall under this category. To do.
Specifically, Projet Black ALC (manufactured by Fuji Film Imaging Corants). Orazole Yellow 4GN, Orazole Blue GN, Orazole Pink 5BLG, Orazole Black RLI (manufactured by CIBA). Bonjet Black0052, Bonjet Black AS-0850, VALIFAST Black1807, VALIFAST Black3804, VALIFAST Black3810, VALIFAST Blue1603, VALIFAST Blue1602, VALIFAST Blue2320
The dyes listed here are examples of commercially available dyes that are alcohol-soluble spirit dyes, and are not limited thereto. The preferred content of these dyes is 1-5% by weight of the total.
本発明の第三の好ましい成分は1.3ジオキソラン−2−オンを加熱して液状にした溶媒に可溶な高分子化合物であり、その溶解度パラメーターが9〜14の範囲にあるものが時に適している。
具体的には酢酸セルロース、ニトロセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、などのセルロース類。ポリヒドロキシエチルアクリレート及びその共重合体、ポロジメチルアミノエチルアクリレート及びその共重合体、ポリアクリロニトリル及びその共重合体等のポリアクリレート及びその共重合体、ポリアミド類、マレイン酸レジンポリビニルアセテート及びその共重合体、ポリビニルブチラール等のポリマーが挙げられる。
これらの高分子化合物の最も好ましい含有量は全体の0.1〜5重量%である。A third preferred component of the present invention is a high molecular compound soluble in a solvent obtained by heating 1.3 dioxolan-2-one and having a solubility parameter in the range of 9-14. ing.
Specifically, celluloses such as cellulose acetate, nitrocellulose, and hydroxyethyl cellulose. Polyhydroxyethyl acrylate and its copolymer, Polydimethylaminoethyl acrylate and its copolymer, Polyacrylate such as polyacrylonitrile and its copolymer, and its copolymer, Polyamides, Polyvinyl acetate maleate and its copolymer Examples thereof include polymers such as coalescence and polyvinyl butyral.
The most preferable content of these polymer compounds is 0.1 to 5% by weight of the whole.
本発明の必須成分(1)、(2)の残りの成分としては水或いは水混和性のあるアルコール類、グリコール類、エステル類、エーテル類、ケトン類、アミン類から選ばれ、極性パラメーターが40〜55kcal/molの範囲にある溶媒が用いられる。
具体的にはエチルアルコール、プロピリアルコール、イソプロピルアルコール、ジエチレングリコール、ポロピレングリコール、トリエチレングリコール、シエチレングリコールモノメチルエーテルトリエチレングリコールモノメチルエーテル、グリセリンブチルカルビトール、ジアセトンアルコール、N−メチルポロリドンガンマブチロラクトン、トリエタノールアミン等が挙げられる。The remaining components of the essential components (1) and (2) of the present invention are selected from water or water-miscible alcohols, glycols, esters, ethers, ketones, amines, and a polar parameter of 40 A solvent in the range of ~ 55 kcal / mol is used.
Specifically, ethyl alcohol, propyl alcohol, isopropyl alcohol, diethylene glycol, propylene glycol, triethylene glycol, ciethylene glycol monomethyl ether triethylene glycol monomethyl ether, glycerin butyl carbitol, diacetone alcohol, N-methylpoloridone gamma Examples include butyrolactone and triethanolamine.
本発明のインク組成物は上記の必須成分のほかに各種界面活性剤、分散材、PH調整剤、防腐剤、消泡剤等の助剤を添加することが出来る。 In addition to the above essential components, the ink composition of the present invention may contain various surfactants, dispersing agents, pH adjusting agents, preservatives, antifoaming agents and the like.
本発明によれば
(1)本発明のインクによって記録された画像はマーカーペンでこすっても汚れを生じない。
(2)市場で使用されている広範な紙種に対応し、高画質を実現する。
(3)インク乾燥、定着のための熱源を必要としない。
(4)着色剤として染料を使用するので顔料を使用した場合のような色材の沈降、凝集によるノズルの目詰まりを起こす心配がない。
(5)印刷された画像は染料画像なので紙のリサイクルが容易である。
などの長所が見込める。According to the present invention, (1) an image recorded with the ink of the present invention does not stain even when rubbed with a marker pen.
(2) Realize high image quality in response to a wide range of paper types used in the market.
(3) A heat source for ink drying and fixing is not required.
(4) Since a dye is used as the colorant, there is no fear of clogging of the nozzle due to sedimentation and aggregation of the coloring material as in the case of using a pigment.
(5) Since the printed image is a dye image, the paper can be easily recycled.
We can expect advantages such as.
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
実施例
1.3ジオキソラン−2−オン (40gr)
ポロピレエンカーボネート (20gr)
トリエチレングリコールモノメチルエーテル (14gr)
エチルアルコール (12gr)
蒸留水 (10gr)
プロジェットブラックALC (3gr)
をビーカーに入れ、40℃に加温して固形物が完全に溶解するまで撹拌し均一な溶液とした後、常温に冷却し、ポアサイズ0.1ミクロンノメンブランフィルターを用いて加圧ろ過を行い、黒色のインクのインク組成物を得た。
インクジェット吐出装置として株式会社トライテック社製のPatterning Jetを用いた。
プリントヘッドはコニカミノルタ製KM512を用いた。各種の記録用紙にテストパターンを印刷し、画像の濃度及び耐摩擦性を測定評価した。耐摩擦性は印刷の1分後にぺんてる社製イエロー蛍光ペンHandy Linesでこすり、汚れ具合を評価した。光学濃度は100%のベタ印刷部をマクベス反射濃度計RD−918を用いて測定した。いずれの場合も高い画像濃度と優れた耐摩擦性(注1)を示した。
Example 1.3 Dioxolan-2-one (40 gr)
Polypyrene carbonate (20gr)
Triethylene glycol monomethyl ether (14gr)
Ethyl alcohol (12gr)
Distilled water (10gr)
ProJet Black ALC (3gr)
In a beaker and stir until the solids are completely dissolved by heating to 40 ° C. to obtain a homogeneous solution, then cooled to room temperature and filtered under pressure using a pore size 0.1 micron membrane filter. A black ink composition was obtained.
A Patterning Jet manufactured by Tritech Co., Ltd. was used as an inkjet discharge device.
The print head used was Konica Minolta KM512. Test patterns were printed on various recording papers, and image density and rub resistance were measured and evaluated. The rubbing resistance was rubbed with a yellow fluorescent pen Handy Lines manufactured by Pentel 1 minute after printing, and the degree of contamination was evaluated. The optical density was measured using a Macbeth reflection densitometer RD-918 on a 100% solid printed part. In all cases, high image density and excellent friction resistance (Note 1) were exhibited.
比較例1〜2
比較例として以下に示す組成で実施例1と同様な方法でインク組成物を調整した。
実施例1と同様の
インクジェット吐出装置を用いて各種の記録紙に印刷。同様な方法で画像濃度と耐摩擦性を評価した。
結果を以下の表に示した。
比較例▲1▼
アロピレンカーボネート (50gr)
VALIFAST Black1807 (3gr)
エチルアルコール (16gr)
プロピレングリコール (30gr)
酢酸セルローマ (1gr)
比較例▲2▼
1.3ジオキソラン−2−オン (10gr)
プロピレンカーボネート (35gr)
トリエチレングリコールモノメチルエーテル (25gr)
プロジェクトブラックACL (3gr)
エチルアルコール (17gr)
蒸留水 (10gr)
Comparative Examples 1-2
As a comparative example, an ink composition was prepared in the same manner as in Example 1 with the following composition.
Printing on various recording papers using the same inkjet apparatus as in Example 1. Image density and friction resistance were evaluated in the same manner.
The results are shown in the following table.
Comparative example (1)
Allopylene carbonate (50gr)
VALIFAST Black 1807 (3gr)
Ethyl alcohol (16gr)
Propylene glycol (30gr)
Celluloma acetate (1gr)
Comparative example (2)
1.3 Dioxolan-2-one (10gr)
Propylene carbonate (35gr)
Triethylene glycol monomethyl ether (25gr)
Project Black ACL (3gr)
Ethyl alcohol (17gr)
Distilled water (10gr)
実施例2〜5
実施例2〜5として以下に示す組成で実施例1と同様な方法でインク組成物を調整し、同様に各種記録紙に印刷し、画像濃度と耐摩擦製を評価した。以下に組成と評価結果を示すいずれも優れた画像濃度を示した。
実施例2
1.3ジオキソラン−2−オン (25gr)
プロピレングリコール (15gr)
ジアセトンアルコール (50gr)
トリエタノールアミン (5gr)
ポリアクリロニトリル (2gr)
オラゾールブラックRLI (3gr)
実施例3
1.3ジオキソラン−2−オン (35gr)
ガンマブチロラクトン (45gr)
トリエチレンギリコール (5gr)
蒸留水 (10gr)
ニトロセルロース (2gr)
VALIFAST PINK2310N (3gr)
実施例4
1.3ジオキソラン−2−オン (40gr)
イソプロピルアルコール (20gr)
ブチルカルビトール (10gr)
ジエチレングリコール (26r)
アロンBR115(東亜合成) (2gr)
オラゾールブルーGN (3gr)
実施例5
1.3ジオキソラン−2−オン (46gr)
プロピレンカーボネート (30gr)
エタノール (15gr)
トリエタノールアミン (5gr)
ポリヒドロキシエチルアクリレート (1gr)
オラゾールイエロー4GN (3gr)
Examples 2-5
In Examples 2 to 5, ink compositions were prepared in the same manner as in Example 1 with the compositions shown below, printed on various recording papers in the same manner, and evaluated for image density and friction resistance. The composition and evaluation results below all showed excellent image density.
Example 2
1.3 Dioxolan-2-one (25gr)
Propylene glycol (15gr)
Diacetone alcohol (50gr)
Triethanolamine (5gr)
Polyacrylonitrile (2gr)
Orazole Black RLI (3gr)
Example 3
1.3 Dioxolan-2-one (35gr)
Gamma butyrolactone (45gr)
Triethylene glycol (5gr)
Distilled water (10gr)
Nitrocellulose (2gr)
VALIFAST PINK2310N (3gr)
Example 4
1.3 Dioxolan-2-one (40gr)
Isopropyl alcohol (20gr)
Butyl carbitol (10gr)
Diethylene glycol (26r)
Aron BR115 (Toagosei) (2gr)
Orazole Blue GN (3gr)
Example 5
1.3 Dioxolan-2-one (46gr)
Propylene carbonate (30gr)
Ethanol (15gr)
Triethanolamine (5gr)
Polyhydroxyethyl acrylate (1gr)
Orazole Yellow 4GN (3gr)
実施例2〜5に示したイエロー、シアン、マゼンダ、ブラックの4色のインク組成物を用いて、実施例1と同様のトライテック社製Patterning Jetを用いて4色インクを同時搭載し、財団法人日本規格協会発行の高精細カラーディジタル標準画像データISOIJIS−SCIFサンプル画像N5Aを各種記録紙に印刷したところ、いずれも画像のにじみの無い、鮮明な画像が得られた。
印刷1分後に指でこすって、耐摩擦性を評価した結果を以下に示す。
Using the four-color ink compositions of yellow, cyan, magenta, and black shown in Examples 2 to 5 and simultaneously mounting four-color inks using a Patterning Jet manufactured by Tritech, similar to Example 1, When the high-definition color digital standard image data ISO JIS-SCIF sample image N5A issued by the Japanese Standards Association was printed on various recording papers, a clear image with no image blur was obtained.
The result of evaluating the friction resistance by rubbing with a finger 1 minute after printing is shown below.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010125180A JP2011241365A (en) | 2010-05-14 | 2010-05-14 | Ink composition for inkjet recording |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2010125180A JP2011241365A (en) | 2010-05-14 | 2010-05-14 | Ink composition for inkjet recording |
Publications (1)
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| JP2011241365A true JP2011241365A (en) | 2011-12-01 |
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Family Applications (1)
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| JP2010125180A Pending JP2011241365A (en) | 2010-05-14 | 2010-05-14 | Ink composition for inkjet recording |
Country Status (1)
| Country | Link |
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-
2010
- 2010-05-14 JP JP2010125180A patent/JP2011241365A/en active Pending
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